牡丹5个管家基因的克隆及其在系统进化分析中的应用

利用RT-PCR技术从牡丹组7个野生种和1个栽培种中分别克隆得到泛素延伸蛋白基因(ubiquitin,UBI)、素环蛋白基因(cyclophilin,CYP)、肌动蛋白基因(Actin)、葡萄糖六磷酸脱氢酶基因(glucose-6-phosphate 1-dehydrogenase,G6PD)和β–微管蛋白基因(beta-tubulin,TUB)等5个管家基因的编码序列(coding sequence,CDS)。序列比对分析发现,5个管家基因序列均相对保守,其在牡丹7个野生种和1个栽培种中的保守性在99.04%~99.69%。利用5个管家基因分别构建了其在牡丹组8份材料中的系统进化树。5个系统进化树均将8份材料分成两组,即革质花盘亚组和肉质花盘亚组;由于5个管家基因核苷酸序列各自的保守性不同,在区分亚组成员间略有差异。综合分析5个管家基因构建的系统进化树可知,杨山牡丹(Paeonia ostii)和栽培牡丹(P.suffruticosa‘Luoyanghong’)常聚为一支,二者亲缘关系较近,因而推测杨山牡丹可能参与了栽培牡丹的形成;紫斑牡丹(P.rockii)和四川牡丹(P.decomposita)一直聚为一支,推测二者亲缘关系较近;黄牡丹(P.lutea)和紫牡丹(P.delavayi)一直聚为一支,推测这二者亲缘关系较近。狭叶牡丹(P.potaninii)与黄牡丹和紫牡丹分化较早,结合前人研究结果建议将狭叶牡丹作为一个独立的种。     

植物脱落酸信号转导途径的上游信使

脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,调节多种植物生理过程,并在植物应答逆境胁迫的信号转导中起重要作用。结构分子生物学分析发现,PYL蛋白具有结合ABA的活性中心。在非胁迫条件下,ABA水平较低,2C型蛋白磷酸酶(PP2C)与蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)结合,催化其去磷酸化而抑制其活性;在胁迫条件下,ABA水平升高,促进PYL与PP2C结合而抑制其磷酸酶活性,SnRK2靠自身磷酸化激活,又催化碱性亮氨酸拉链(b ZIP)、碱性螺旋-环-螺旋(b HLH)等类型转录因子,调控下游抗性相关基因的表达,也可由SnRK2直接催化下游抗性相关蛋白磷酸化。本文概述了在ABA胁迫下,PYL,PP2C和Sn PK2作用机制的相关研究进展,并建议将PYL、PP2C和SnRK2分别称做ABA信号转导途径的直接受体、第二信使和第三信使,建立玉米中复杂的脱落酸信号上淳传递网络。     

川西北地区青贮玉米产业发展现状及对策

<正>草地畜牧业是川西北高寒地区的支柱产业,由于该地区海拔高,气温低,适合种植并获得高产的饲草品种较少,牲畜缺草严重,目前已经形成了“人口增长-牲畜数量增加-草地过载-草地退化-生态失衡”的恶性趋势。近年来,部分地区甚至出现沙漠化现象,严重威胁着高寒地区水资源涵养,进而产生生态危机。草牧业的发展不能以牺牲草原生态环境为代价,川西北高寒地区草牧业要持续绿色发展,与草原生态和谐共存,     

小豆种子活力的初步研究

早熟、丰产、抗逆性强的小豆新品种的选育以及大田生产中选用优质小豆种子均需要了解种子的活力水平。本研究选用3个小豆品种的新、陈种子,应用电导率法和发芽法进行种子活力测定,结果表明:小豆种子试样间在电导率、发芽势、发芽率、幼苗生长量和活力指数等方面均存在差异。不同品种间种子活力水平表现为红小豆LSH1>绿小豆>红小豆8937;同一品种的活力水平表现为新种子>陈种子;电导率值与种子活力指数呈显著负相关(r=-0.8667)。本研究认为,电导率法是测定小豆种子活力的一种简便、快速、有效的方法。     

云南、贵州玉米大斑病菌生理小种分化研究

玉米大斑病是云南和贵州省玉米生产的重要病害之一。本文对2008年和2009年在云南、贵州采集分离获得的45份大斑病病菌菌株进行了生理小种鉴定,结果在云南共鉴定出12、13、3N、123、12N、13N、23N、123N等8个生理小种,其中123N小种出现频率最高,为30%;在贵州共鉴定出123、13N、23N、123N等4个生理小种,其中123N小种是主要小种类群,占53.3%。云南的大斑病菌菌株对Ht〖STBX〗1〖STBZ〗、Ht2、Ht〖STBX〗3〖STBZ〗和HtN基因的毒性频率分别为73.3%、73.3%、90%和80%,而贵州的菌株则分别为80%、80%、100%和93.3%。两省菌株的毒性随着抗性基因组合的复杂性增加而下降,对4基因组合的毒性频率分别为30%和53.3%;贵州的菌株毒性较云南菌株为高。云南的小种构成较复杂,而贵州小种的毒性更强。     

玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2底物蛋白的筛选与鉴定

【目的】筛选玉米蔗糖非酵解型蛋白激酶2(Sucrose non-fermenting protein kinase 2,SnRK2)的底物蛋白,鉴定其在玉米脱落酸(Abscisic acid,ABA)信号转导中的作用,为进一步解析玉米中ABA介导的非生物逆境抗性机制提供参考。【方法】根据前期研究结果,通过与拟南芥SnRK2已知底物蛋白的序列比对和保守基序分析,从磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中预测ZmSnRK2作用的底物蛋白,用酵母双杂交试验验证ZmSnRK2家族成员与候选蛋白的相互作用,分析其在玉米ABA信号转导中的作用。【结果】从前期鉴定的玉米磷酸化水平响应ABA诱导且上调的238个蛋白中,预测出10个ZmSnRK2候选底物蛋白,实际扩增出其中8个蛋白的编码基因以及10个ZmSnRK2基因家族成员。酵母双杂交试验结果表明,GenBank序列号为XP_008666965.1、NP_001142137.1和XP_008656995.1的候选底物蛋白,因自体磷酸化不能用酵母双杂交检测,GenBank序列号为NP_001183680.1的候选底物蛋白可以与ZmSnRK2.1、2.2、2.4、2.5、2.7、2.8、2.10、2.11蛋白相互作用,GenBank序列号为NP_001145831.1和NP_001167942.1的候选底物蛋白分别可以与ZmSnRK2.1和ZmSnRK2.10蛋白相互作用。【结论】NP_001183680.1和NP_001167942.1蛋白是ZmSnRK2家族部分成员的磷酸化底物,是玉米ABA信号转导途径的下游组分;NP_001183680.1蛋白与拟南芥丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶同源,NP_001167942.1蛋白为包含SAM结构域的蛋白,这2个蛋白均涉及许多生理生化过程,说明ZmSnRK2下游的ABA信号转导呈发散状。     

不同休眠玉米种子内源激素的含量测定和分析

本研究利用高效液相色谱法,对7个不同休眠性的玉米自交系鲜种子内源激素ZT、GA₃、IAA和ABA的含量进行了测定和分析。分析了各种激素及其相互作用对玉米种子休眠的影响,为阐明玉米种子休眠机理奠定了基础。结果表明,ZT含量在一定程度上与种子休眠性呈负相关性,具有对种子萌发抑制物的拮抗作用;GA₃具有解除休眠和促进萌发的功能,在种子萌发过程中是必需的;IAA与休眠不具有相关性;ABA具有拮抗GA₃的作用,诱导种子休眠,抑制萌发。种子的休眠是几种激素综合作用的结果,种子休眠程度与种子内起促进作用和起抑制作用的激素之间的比例密切相关。强休眠特性玉米自交系具有以下特征:ZT和GA₃含量低,ABA含量高,ZT/ABA值与GA₃/ABA值较小,各激素相对平衡。     

川芎多糖的分离纯化及其单糖组成测定

为了解川芎多糖的分子量和单糖组成,为药量学研究和中成药加工奠定基础,采用水提醇沉法提取川芎多糖,DEAE-纤维素柱层析法纯化,高效凝胶渗透色谱法测定分子量。然后用硫酸水解,1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮衍生水解后的单糖,衍生物采用高效液相色谱法测定多糖的单糖组成。结果表明,DEAE-纤维素柱层析获得3个川芎多糖组分LCXP-1、LCXP-2和LCXP-3,分子量分别为11.916、20.793和701.875kDa。LCXP-1和LCXP-2均由甘露糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成,摩尔比分别为1:495:3.7:1.2和1:632:4.3:1.2;LCXP-3由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖组成,摩尔比为1:6.5:1.5:248:50:14。该方法准确、灵敏度高,适用于川芎多糖中单糖组成的测定。     

BION诱导小麦幼苗抗叶锈病防御酶活性的研究

以感病材料Thatcher和抗叶锈菌近等基因系TcLr28为材料,麦苗长至一叶一心期时,用浓度为200 mg/L的BION(有效成分为苯并噻二唑,BTH)喷雾处理并在4d后接种叶锈菌,测定不同时期SOD、POD、PPO、PAL、β-1,3-葡聚糖酶、几丁质酶变化的分析表明,经BION诱导后的小麦其体内的SOD、POD、PPO、β-1,3葡聚糖酶、几丁质酶的活性均高于未诱导小麦品种.     

不同选择方向回交改良玉米后代的出苗率和大斑病抗性

在以08-641(R08)为轮回亲本的BC2F2材料中,以种子形状和颜色是否类似R08为标准,选出供体不同的两个典型材料,一个种子形状和颜色类似R08(编号为A,供体为CN962);另一个种子形状和颜色不类似R08(编号为B,供体为8065)。分别自交两代得到79个不同株系(BC2F4),A材料自交分离得到的株系群体称A株系群,B材料自交分离得到的株系群体称B株系群。把A、B株系群分别按上述标准进行双向分类,得到AR、ANR和BR、BNR共4个次级分类株系群。通过对这些不同分类群回交后代株系的田间出苗率与大斑病抗性鉴定和配合力分析,探讨不同选择方向对轮回亲本R08的改良效果。结果表明,79个回交后代株系中,26个株系的出苗率显著或极显著高于R08,29个高抗大斑病。不同选择方向的回交后代比较显示,对R08田间出苗率和大斑病抗性的改良,以种子形状和颜色不似R08为标准选择得到的回交后代株系优于以种子形状和颜色类似R08为标准选择得到的回交后代株系。因此,回交过程中在加强改良目标性状的基础上,采取多向选择策略可能有利于提高回交改良的育种效率。